Szitakötő; s Az anyagcserebetegség nyomokat ad az emberi elhízásról az Eberly Tudományos Főiskola

Az Eberly-ről
- Vezetés
  - Találkozz a dékánnal
  - Társult dékánok
  - Akadémiai Alaptanács
  - Fenntarthatósági Tanács
  - Látomás, küldetés és célok
- Eberly tudományos tények
  - Tények és számok
  - Kar kitüntetései és kitüntetései
  - Tudományos rangsorok
- Klíma és sokszínűség kezdeményezések
  - Köszönöm
  - Éghajlat és sokszínűség
  - Szivárványtudományi hálózat
  - A Sokszínűség és a Befogadás Hivatala
  - Ombuds Program
- Hely és Térképek
- Utasítás és tantervek
- Személyzeti erőforrások
- A tudomány határai
- Science Journal
Akadémiai egységek
- Programkönyvtár
- Csillagászati és Asztrofizikai Tanszék
- Biokémiai és Molekuláris Biológiai Tanszék
- Biológiai Tanszék
- Kémiai Tanszék
- Matematika Tanszék
- Fizika Tanszék
- Statisztikai Tanszék
- Interdiszciplináris programok
  - Tudomány BS/MBA
  - Tudományos őrnagy
  - Orvosi/orvosi (BS/MD)
  - Premedicine Major
Leendő hallgatók
- Egyetemisták
  - Irodai hallgatók
  - Első év megélhetési lehetőségei
  - Ösztöndíjak
  - Felvett egyetemisták
  - Ütemezés látogatása
- Végzős hallgatók
Jelenlegi tanulók
- Egyetemi hallgatók
  - Irodai hallgatók
  - Hallgatói szervezetek a tudományban
  - Karrierfejlesztés
  - Oktatás külföldön
  - Pénzügyi támogatás és ösztöndíjak
  - Hallgatói szolgáltatások
  - Érettségi és megkezdés
  - Az egyetemi hallgatók átadása vagy cseréje
  - Információ a szülők számára
  - Együttműködő Tanulási Központ
  - Egyetemi kutatás
- Végzős hallgatók
- Kezdés
Kutatás
- Kutatóközpontok
  - Interdiszciplináris kutatóközpontok
- Kutatás finanszírozása
- Információ a kutatók számára
- Szélesebb hatások erőforrásközpontja
Partnerek
- Tehetségfejlesztés
  - Vállalati Társult Program
- Kutatási szakértelem
- Találmányok és induló vállalkozások
  - Élettudományi találmányok
  - Matematikai tudományok találmányai
  - Fizikai tudományok találmányai
- Vállalati adományozás
  - Felhatalmazza a közösség növekedését
  - Fokozza márkáját
  - Egyetemi oktatási tapasztalat
- Rólunk
- Lépjen kapcsolatba velünk
- Hogyan keressünk lehetőséget
- Nyári egyetemi kutatás

Az Eberly-ről
- Vezetés
  - Találkozz a dékánnal
  - Társult dékánok
  - Akadémiai Alaptanács
  - Fenntarthatósági Tanács
  - Látomás, küldetés és célok
- Eberly tudományos tények
  - Tények és számok
  - Kar kitüntetései és kitüntetései
  - Tudományos rangsorok
- Klíma és sokszínűség kezdeményezések
  - Köszönöm
  - Éghajlat és sokszínűség
  - Szivárványtudományi hálózat
  - A Sokszínűség és a Befogadás Hivatala
  - Ombuds Program
- Hely és Térképek
- Utasítás és tantervek
- Személyzeti erőforrások
- A tudomány határai
- Science Journal
Akadémiai egységek
- Programkönyvtár
- Csillagászati és Asztrofizikai Tanszék
- Biokémiai és Molekuláris Biológiai Tanszék
- Biológiai Tanszék
- Kémiai Tanszék
- Matematika Tanszék
- Fizika Tanszék
- Statisztikai Tanszék
- Interdiszciplináris programok
  - Tudomány BS/MBA
  - Tudományos őrnagy
  - Orvosi/orvosi (BS/MD)
  - Premedicine Major
Leendő hallgatók
- Egyetemisták
  - Irodai hallgatók
  - Első év megélhetési lehetőségei
  - Ösztöndíjak
  - Felvett egyetemisták
  - Ütemezés látogatása
- Végzős hallgatók
Jelenlegi tanulók
- Egyetemi hallgatók
  - Irodai hallgatók
  - Hallgatói szervezetek a tudományban
  - Karrierfejlesztés
  - Oktatás külföldön
  - Pénzügyi támogatás és ösztöndíjak
  - Hallgatói szolgáltatások
  - Érettségi és megkezdés
  - Az egyetemi hallgatók átadása vagy cseréje
  - Információ a szülők számára
  - Együttműködő Tanulási Központ
  - Egyetemi kutatás
- Végzős hallgatók
- Kezdés
Kutatás
- Kutatóközpontok
  - Interdiszciplináris kutatóközpontok
- Kutatás finanszírozása
- Információ a kutatók számára
- Szélesebb hatások erőforrásközpontja
Partnerek
- Tehetségfejlesztés
  - Corporate Associates program
- Kutatási szakértelem
- Találmányok és induló vállalkozások
  - Élettudományi találmányok
  - Matematikai tudományok találmányai
  - Fizikai tudományok találmányai
- Vállalati adományozás
  - Felhatalmazza a közösség növekedését
  - Fokozza márkáját
  - Egyetemi oktatási tapasztalat
- Rólunk
- Lépjen kapcsolatba velünk
- Hogyan keressünk lehetőséget
- Nyári egyetemi kutatás

Kapcsolódó történetek

A Penn State-i kutatók a szitakötőt, a Libellula pulchellát tanulmányozták, és felfedezték, hogy egy állítólag ártalmatlan parazita olyan anyagcserezavarokat vált ki, mint az inzulinrezisztencia, a 2-es típusú cukorbetegség és az elhízás. Hitel: Ruud Schilder

A parazitákkal fertőzött szitakötők ugyanazon anyagcserezavarokban szenvednek, amelyek az elhízás és a 2-es típusú cukorbetegség járványához vezettek az embereknél - derül ki a Penn State University-n végzett kutatás eredményeiből, amelyeket a Proceedings 2006. december 5-i számában kell közzétenni. a Nemzeti Tudományos Akadémia és a PNAS korai on-line kiadásában, a www.pnas.org oldalon november 21-én. A felfedezés kiterjeszti az anyagcsere-betegségek ismert taxonómiai szélességét, és arra utal, hogy az emberi belekben található mikrobák vizsgálata jobban megértheti az emberi anyagcsere-működési zavarok kiváltó okait.

James Marden, biológia professzor és rovarélettan Penn State-ben, és Ruud Schilder, aki 2006 augusztusában a Penn State-i biológiai doktori címet szerezte, és jelenleg a Nebraskai Egyetem posztdoktori munkatársa, elsőként mutat be egy nem emlős fajokat, amelyek metabolikus rendellenességekben szenvednek, hasonló módon, mint az emberek. "Az anyagcsere-betegség nem valami furcsa dolog, ami csak az emberekkel kapcsolatos" - mondta Marden. "Az állatok általában ezeket a tüneteket szenvedik."

A mű azért is újszerű, mert az anyagcsere-betegséget összekapcsolja a szitakötő bélében élő, feltételezhetően ártalmatlan élősködőkkel. A paraziták, az úgynevezett gregarinok, az Apicomplexa-hoz tartoznak, a mikroorganizmusok csoportjába, amely magában foglalja a protozoákat, amelyek olyan betegségeket okoznak, mint a malária és a cryptosporidiosis. A szitakötő faj, amelyet Marden és Schilder vizsgált, a Libellula pulchella. A szitakötő anyagcseréjét megzavaró mikrobák nyomokat tarthatnak a kutatók számára, akik az anyagcsere-betegségek kiváltó okait keresik az emberekben - állítja Marden és Schilder tanulmánya

Az a parazita, amely anyagcserezavarokat okoz a szitakötőkben, mivel elektronmikroszkóp alatt jelenik meg 100 mikronos skálán. A parazita, amelyet gregarinnak neveznek, az Apicomplexa-hoz tartozik, egy mikroorganizmusok csoportjához, beleértve a protozoákat is, amelyek olyan betegségeket okoznak, mint a malária és a cryptosporidiosis. Hitel: James Marden

"Mindezek a tünetek és a tünetek mögött álló folyamatok, amelyeket ezekben a szitakötőkben tapasztalunk, nagyjából megegyeznek az emlősök metabolikus szindróma és elhízás esetén tapasztaltakkal" - mondta Marden. "Látjuk, hogy az egész a bélben lévő nem invazív protozoonhoz kapcsolódik." A munka lenyűgöző kérdést vet fel azzal kapcsolatban, hogy az emberi belekben található mikrobiális közösségek milyen szerepet játszhatnak az emberi anyagcsere-rendellenességekben, mint például az inzulinrezisztencia, a 2-es típusú cukorbetegség és az elhízás. Emlősökben ezekről az anyagcserezavarokról ismert, hogy krónikus gyulladásos reakcióval társulnak, amelyet feltételezhetően a zsír felhalmozódása vált ki.

Marden és Schilder szitakötőiben fordítva történik. A parazita fertőzés gyulladásos választ és az anyagcsere azonnali változását váltja ki. Nem képesek a zsír anyagcseréjére, a szitakötők zsírokat halmoznak fel izmaik körül. Ez a megállapítás felveti a kérdést, hogy vajon történhet-e valami hasonló az emberi anyagcserebetegségekben, amelyeknek kiváltó okai az intenzív tanulmányok ellenére még mindig rosszul ismertek.

"Az emberi belek mikrobiális egyensúlyának zavarai kiválthatják az immunrendszer válaszát, amely anyagcsere-betegséghez vezet?" - kérdezte Marden és Schilder. "Nagyobb figyelmet kell fordítani az elhízásban szenvedő emberek belében lévő mikrobiális egyensúlyra" - mondta Schilder. "Valószínűnek tűnik, hogy az emberek mikrobiális közösségének zavarai kiválthatják ezeket a gyulladásos reakciókat."

Van néhány további nyom arra utalva, hogy ez fontos kérdés lehet. "Amit a rovaroknál tapasztalunk, az az, hogy elhíznak, amikor a paraziták az anyagcserét befolyásoló gyulladást okoznak" - mondta Marden. "Ez hasonlít ahhoz, ami az embereknél történik, amikor 2-es típusú cukorbetegséget kapnak. Nem azért, mert változás történt a populáció genetikai összetételében. Hanem azért, mert valami megváltozott a környezetünkben." Az emberi környezet egyik változása az üdítőital-fogyasztás drámai növekedése az amerikaiak körében, amelyet az 1940-es évektől az 1990-es évekig 50 év alatt 500 százalékra becsülnek. "Megnéztük az irodalmat, és megállapítottuk, hogy a magas fruktóztartalmú kukoricaszirup fogyasztása gyakran társul a gyomor-bélrendszeri distresszhez, ami annak a jele lehet, hogy a fruktóz befolyásolja a bél mikrobiális flóráját" - mondta Marden.

A szitakötő bél hosszában kinyílt, felfedve a gregarine paraziták súlyos fertőzését, amelyről a Penn State kutatói kimutatták, hogy anyagcserezavarokat okoznak gazdájukban. Hitel: James Marden

Egy másik nyom, hogy egyes, károsodott immunrendszerrel rendelkező AIDS-es betegek krónikus problémákat okoznak a Cryptosporidium (protozoa parazita, amely szorosan kapcsolódik a szitakötőkhöz), amelyek idővel hasonló módon károsítják anyagcseréjüket, mint Schilder és Marden a fertőzött szitakötők esetében . "Ez az információ bátorságot adott a pontok összekapcsolására" - mondta Marden. "Bizony, nagy extrapoláció azt gondolni, hogy a szitakötő eredményeinknek bármilyen jelentőségük lehet az emberi betegség szempontjából, de felelőtlenség lenne, ha nem emelnénk ki ezeket a lehetőségeket. A metabolikus betegségeket tanulmányozó embereknek tesztelniük kell azt a hipotézist, miszerint a bél mikrobiális változásai összetétele okozhatja ezeket a szindrómákat. "

Marden laboratóriuma, amely azt vizsgálja, hogyan működnek a rovarizmok és hogyan befolyásolják az állat túlélését és szaporodási képességeit, mechanikusan képesek elszigetelni az egyrepülő izmokat, és a természetükhöz hasonló körülmények között mérni mechanikai teljesítményüket. A kutatók megjegyezték, hogy egyes szitakötők izmai 80 watt/kg teljesítményre képesek. míg mások ugyanabból a fajból akár 220 watt/kg teljesítményt is képesek teljesíteni. A szitakötő élete és a sikeres párosodás intenzív versenyt igényel a tó területén, a légi versenyeken és a nagy teljesítményű repülésért. "Ezek a srácok a rovarvilág sugárhajtású harcosai" - mondta Marden. A repülési izom testtömegük 60 százalékát teszi ki. Az izomteljesítmény nagy változása érdekes volt, mert a természetes szelekció idővel kiszűrte az engedelmes, gyenge szórólapokat, ha a tulajdonság genetikai alapú lenne. Amikor a kutatók a gyenge izomterhelésű szitakötők belébe néztek, parazitákat találtak.

Az egészséges szitakötők aszerint igazíthatják izomteljesítményüket, hogy mennyi zsír áll rendelkezésre a testükben, de a parazitákkal fertőzött szitakötők nem hajtották végre ezt a beállítást - figyelte meg Marden. Schilderrel magyarázatot kezdtek keresni, és végül számos kulcsfontosságú különbséget találtak az egészséges szitakötők és a parazitákkal fertőzött szitakötők szövete és teljesítménye között, amelyek megfelelnek az emberek metabolikus szindróma tüneteinek. Az egyik tünet a szignálmolekula, a p38 MAP kináz, amely az emberek és más állatok stresszreakciójának általános mutatója. A jelző molekula krónikusan aktiválódott a parazitákkal fertőzött szitakötők repülési izmaiban, az egészséges szitakötők izmaiban azonban nem. Kimutatták, hogy a p38 MAP kináz aktiválása összefügg az emberek inzulinrezisztenciájának és metabolikus betegségének kialakulásával. "Mi több, kiválthatjuk ezt az izomaktivitást egészséges egyénekből, ha kitesszük őket a gregarin parazitákból nyert kiválasztó-szekréciós termékeknek" - mondta Schilder.

A kutatók azt is megállapították, hogy a parazitákkal fertőzött szitakötők izmai csak szénhidrátokat oxidáltak szénhidrát-lipid keverék helyett. A metabolikus szindróma gyakori tünete, hogy az izmok kevesebb lipidet metabolizálnak. A kutatók azt is megállapították, hogy a fel nem használt lipidek felhalmozódtak a szitakötők mellkasában. Az anyagcsere-betegségben szenvedő emberek hajlamosak a vázizomszövet körül felhalmozni a zsírt.